全 文 ：第 19卷 第 4期
2 0 0 6年 8 月
污 染 防 治 技 术
POLLUTIONCONTROLTECHNOLOGY
Vol.19, No.4
Aug., 2 0 0 6
紫茉莉修复镉污染土壤的研究＊
吴双桃
(韩山师范学院环境化学应用技术研究所 , 广东 潮州　521041)
摘　要:研究了紫茉莉在镉污染土壤中的生长特征 、对镉的富集能力和体内分布规律。紫茉莉对镉的耐性较强 , 富集
浓度最高可达 92.82 mg/kg,镉在紫茉莉的分布为根 >茎 >叶。紫茉莉在中 、低浓度镉污染土壤中可取得较好的修复效果。
关键词:紫茉莉;修复;镉;富集
中图分类号:X53　　　文献标识码:A
StudyonPhytoremediationwithMirabilisJalapa.forSoilPolutedbyCd
WUShuang-tao
(ResearchInstituteofEnvironmentalChemistryandTechnology, HanshanNormalColege,
Chaozhou, Guangdong521041, China)
Abstract:ThegrowthcharacterofMirabilisjalapa.inthesoilcontaminatedbyCd, accumulatingabilityofCdanddistribution
ofCdinplanttissuewerestudiedinthispaper.Mirabilisjalapa.couldendurehighCdconcentration, andthehighestconcentration
ofCdinMirabilisjalapa.was92.82mg/kganddistributionofCdwasroot>stem >leaf.Mirabilisjalapa.hadgoodapplication
foregroundtoefectivelytreatthesoilcontaminatedbymiddleorlowconcentrationCd.
Keywords:Mirabilisjalapa;remedy;Cd;accumulate
＊基金项目:广东省科技厅项目(2005B33302002)
收稿日期:2006 04 11;修订日期:2006 05 15
作者简介:吴双桃(1976—), 女 ,湖南益阳人 ,助理研究员, 硕
士研究生 ,从事土壤污染治理研究。
　　镉的毒性极强 ,进入环境中具有稳定 、积累和
不易消除等特性 ,可在食物链中不断积累 ,从而进
入人体内 ,严重危害健康 [ 1] 。植物吸收重金属 ,收
割时将其从土壤中带走 ,具有投入低 、工程量小 、没
有二次污染等特点 ,是一种 “绿色修复技术 ”。该
技术的研究重点是发现对某种重金属具有超富集
能力的植物 [ 2-5] ,这类植物既要生物量大 ,又要富
集浓度高 ,去除总量多。以此为目标 ,对紫茉莉在
镉污染土壤中的生长及富集特征展开了实验研究。
1　实验材料与方法
(1)植物样品处理　试样采用干灰化法。经电热
板预灰化 ,再在 500℃灰化 12h。加入 3mL1∶1HCl溶
解灰分 ,必要时过滤 ,用蒸馏水定容至 50 mL。
(2)盆栽试验　(a)供试植物和实验用土。供
试植物是紫茉莉(Mirabilisjalapa.),供试土壤为无
污染 红壤 , 采 自林 荫下 表 土 , 有 机 质含 量
1.48g· kg-1 , pH 值 5.10, 土 壤 中 镉 浓 度
0.28mg·kg-1。土壤粘性较重 ,装盆前适当掺沙 ,
比例为 50%。 (b)装盆与栽培 。实验用塑料盆 ,底
部铺 5 cm左右的小石头 ,然后装入 25 kg干燥土
壤。将供试植物剪去地上部分 ,仅留 1 ～ 2个芽胞 。
在未受镉污染土壤中培育 30d,待其成活 。在土壤
表面直接淋加镉溶液 ,溶液采用 Cd(NO3)2配制 。
共有 7个处理水平 ,施镉量分别为:5、20、50、100、
150、200mg· kg-1干土以及一个空白试验。每个
水平设定 3个重复(种植日到 10月 15日)。
(3)样品分析　8月 、10月收获地上部和地下
部 ,洗净。分别测定根 、茎 、叶干量和各部位镉含
量。所用仪器为 WYX402B原子吸收分光光度计
(沈阳分析仪器厂),镉空心阴极灯。
2　结果与讨论
2.1　镉对紫茉莉生长的影响
表 1为紫茉莉在镉污染土壤中生长不同时间
的各部位干量 。数据显示 ,除 5 mg· kg-1镉处理
污　染　防　治　技　术 19卷
水平上紫茉莉的生物量出现增长外 ,在其余镉浓度
范围中 ,紫茉莉各部位干量随着土壤中施加镉浓度
的增大而降低 ,镉对其生长有一定的抑制作用 。但
紫茉莉对镉有较强的耐性 ,能够在高浓度镉环境中
生长良好 ,且保持较大生物量 ,如在 200 mg· kg-1
Cd处理土壤中生长 3个月 ,紫茉莉的地上部生物
量比空白处理仅减少 8%。
表 1　紫茉莉各部位的生物量
土壤中
镉浓度
/(mg· kg-1)
生长 3个月
茎干量
/(g·株 -1)
叶干量
/(g·株 -1)
生长 5个月
茎干量
/(g·株 -1)
叶干量
/(g·株 -1)
0 30.5 3.38 33.7 3.5
5 31.16 3.47 34.04 3.72
20 29.62 3.18 32.46 3.38
50 29.08 2.97 31.62 3.21
100 28.66 2.75 30.18 2.94
150 26.04 2.48 29.37 2.72
200 25.02 2.31 26.58 3.05
另外 ,随着紫茉莉在镉污染土壤中生长时间越
长 ,受抑制程度越大 ,紫茉莉生物量明显减少。在
200mg· kg-1镉处理土壤中生长 5个月后 ,紫茉莉
的地上部干量较空白降低 20%,这可能是植物体
内的解毒机制可使镉失活或毒性减弱 。但当进入
植物体内的镉量随时间不断增加 ,超过自身的解毒
容量时 ,多余的镉在植物体内保持活性状态 ,从而
毒害并阻碍其生长 。紫茉莉在 3个月生长期内已
达到很高的生物量水平 ,为减少因时间延长带来的
负面影响 ,可以将 3个月作为紫茉莉的最佳生长
时间。
2.2　紫茉莉对镉的富集与分布
紫茉莉生长 5个月后 ,根 、茎 、叶中镉浓度与土
壤施加镉浓度水平的关系如图 1所示 。
图 1　紫茉莉对镉的富集浓度
紫茉莉体内镉含量与土壤浓度成正相关关系。
根据地上部植物浓度 =(叶干量 ×浓度 +茎干量
×浓度)/(叶干量 +茎干量)计算可得 ,紫茉莉对
镉的吸收 ,在土壤浓度为 200 mg· kg-1时达到最
大值 92.82mg·kg-1 ,对镉超富集植物的标准是:
植物地上部镉浓度大于 100 mg· kg-1 ,则紫茉莉
已接近镉超富集植物的标准 [ 6] 。
由图 1可知 , Cd在紫茉莉体内的分布规律为
根 >茎 >叶 ,根中镉浓度远高于茎 、叶 ,而且 ,当土
壤中施加的镉浓度上升 ,则根与茎 、叶中镉浓度的
差距迅速变大。这表明在高浓度镉胁迫下 ,紫茉莉
对镉的向上运输能力减弱。而在 5 mg· kg-1低浓
度镉处理水平上 ,紫茉莉的吸收系数和转运系数最
高 ,分别达到 2.29和 0.71,其次是 20 mg· kg-1处
理水平上 ,两系数分别达 0.97和0.55,均高于其他
浓度水平。吸收系数可反映元素从土壤向植物体
系中迁移的难易程度 ,转运系数则评价植物将重金
属从地下部向地上部的运输和富集能力 。由这两
个系数所表示的意义可知 ,紫茉莉在该浓度上对
Cd有较强的吸收能力 ,并能增大将镉从根向地上
部分的运输量。[ 7, 8]
3　结　论
实验结果表明 ,紫茉莉在镉浓度的各个浓度水
平上能生长良好 ,且不断增高植物体内浓度 ,在高
浓度环境中镉含量接近超富集植物的标准 。其生
物量大 ,对污染土壤的镉去除总量远高于一般植
物。针对其向上运输不够强的特点 ,可重点研究镉
-锌复合污染或增施磷肥对紫茉莉吸收 Cd能力
的影响 ,促进对镉的吸收和运输 ,提高其修复效率 。
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